[发明专利]高热能输入焊接用厚高强度钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及母材的低温韧性优异，并且高热能输入焊接时焊接热影响部的韧性也优异的厚高强度钢板及其制造方法。 

背景技术

在焊接板厚为60～80mm范围的厚钢板(厚物)时，从提高焊接施工效率的观点来说，一般使用高热能输入焊接。但是，在这种高热能输入焊接中，焊接热输入量为100～500KJ/cm，且母材(钢板)的热影响部(以下，省略记为“HAZ”)的韧性也容易劣化，确保这种韧性成为重要的条件。迄今为止，用于改善这种HAZ韧性的技术有各种提案。 

另外，在上述的钢板中，HAZ的韧性自不用说，母材自身的高强度·高韧性也是重要条件。关于这种特性，在板厚不足60mm的薄钢板(薄物)中，从组织控制容易度方面考虑，能够稳定地确保高韧性无“偏差”。与之相对，在上述的厚物品中，难以导入轧制导致的应变，因此，实际情况是难以稳定地确保高韧性无“偏差”。 

为提高母材的韧性、尤其是在低温的韧性，公知的是有效地进行组织的微细化。例如，在特许第3899014号中提案的技术为，使精加工轧制温度在Ar3相变点以上、900℃以下进行热轧制后，钢板的组织恢复控制或固溶状态的B能够提高淬透性，因此，通过在轧制结束后20秒以内开始加速冷却，实现组织的微细化。 

 ]在上述的技术中，实现了板厚为20～80mm范围的钢板的高HAZ韧性。但是，在该技术中实际情况是，作为板厚为60mm以上的厚钢板的对象含有，对于这样的厚钢板，虽然对母材的韧性提高最有效，但是通过难以控制的轧制不能使组织细化，而通过加速冷却的控制实现母材的组织微细化，因此，不能稳定地确保所希望程度的高韧性，从而韧性水平也只能补偿在-20℃的韧性。 

发明内容

本发明是着眼于上述的各种情况而开发的，其目的在于提供一种稳定地确保母材的优异均匀的低温韧性，并且，在高热能输入焊接时的焊接热影响部的韧性也优异的厚高强度钢板及用于制造该钢板的方法。 

为能够实现上述目的，本发明提供一种钢板，其含有C：0.03～0.08％(质量％的意思，以下同样)、Si：0.05％以下、Mn：1.4～1.7％、Al：0.01～0.06％、P：0.05％以下、S：0.01％以下、Cu：0.20～0.40％、Ni：0.20～0.60％、Nb：0.005～0.015％、Ti：0.005～0.03％、B：0.0005～0.0030以及N：0.0030～0.0090％，且由以贝氏体相为主体的组织构成，在距表面深度为t/4(t表示钢板厚，以下同样)的位置，在将由相邻结晶的方位差为15°以上的大角晶界包围的区域作为晶粒时，其最大晶粒直径是当量圆直径为20μm以下。 

另外，在本发明中，“所谓以贝氏体相为主体”，意思是贝氏体相在组织中占90面积％以上的状态。另外，所谓“圆相当直径”意思是换算成同一面积的圆时的直径(当量圆直径)。 

在本发明的钢板中，根据需要含有(1)选自Cr：0.03～0.20％、Mo：0.03～0.10％及V：0.005～0.040％构成的组中的至少一种，(2)含有Ca：0.001～0.004％等也是有效的，根据含有的成分进一步改善钢板的特性。 

在上述的本发明的钢板中，能够稳定地确保在-40℃的摆锤吸收能量vE_-40的最小值为150J以上那样高的母材低温韧性。另外，这里所说的最小值意思是通常用3根一组进行摆锤试验时的3根中的最小值。 

另一方面，制造上述的本发明的钢板时，在将钢板坯加热至950～1200℃的温度实施热轧制时，可以在距表面的深度t/4的位置的温度为830℃以上、860℃以下的范围，进行压下率：5％以上的轧制；在所述温度为810℃以上、不足830℃的范围，进行压下率：2％以下的轧制；在所述温度为770℃以上、不足810℃的范围，进行压下率：5％以上的轧制。 

在本发明中，在具有以贝氏体相为主体的组织的钢板中，严格规定其化学成分组成，并且，将由相邻的结晶的方位差为15°以上的大角晶界包 围的区域作为晶粒时，实现其最大晶粒的微细化，由此，能够实现稳定地确保母材的优异均匀的低温韧性，并且在高热能输入焊接时的焊接热影响部的韧性也优异的厚高强度钢板，这样的钢板可以作为以造船和桥梁领域为基础的各种大型焊接结构件的材料。 

具体实施方式